عیوب ریخته گری دیسک ترمز با کربن بالا: سوراخ سوراخ & راه حل های سرباره

اخیراً, من سه روز را در کف تولید یک تامین‌کننده گذراندم و سوراخ‌های زیرسطحی و ذرات سرباره در ریخته‌گری دیسک ترمز با کربن بالا را بررسی کردم..

کارخانه ریخته گری مجهز به خط تولید اتوماتیک مدرن بود, از جمله قالب گیری استاتیکی فشار بالا و سیستم های ریختن اتوماتیک.

با وجود تجهیزات پیشرفته, میزان نقص در حال افزایش بود, و علل ریشه ای نامشخص باقی مانده است.

این وضعیت مسئله ای را که من بارها در تولید ریخته گری با آن مواجه شده ام برجسته می کند: اتوماسیون پیشرفته به طور خودکار کیفیت بهتر ریخته گری را تضمین نمی کند.

روی خط دستی, اپراتورهای با تجربه اغلب می توانند تغییرات در شرایط شن و ماسه را تشخیص دهند, کیفیت قالب, و رفتار ریختن از طریق مشاهده مستقیم.

روی خط خودکار, با این حال, تجهیزات به طور مداوم عملیات برنامه ریزی شده را تکرار می کنند, حتی زمانی که شرایط فرآیند مانند رطوبت شن و ماسه, وضعیت تلقیح, یا کیفیت اصلی خارج از محدوده مورد نیاز است.

بدون دانش فرآیند و کنترل پارامترهای مناسب, یک خط بسیار خودکار می تواند همان عیوب را در دسته های بزرگ تولید بازتولید کند.

این مقاله رویکرد تحقیق را خلاصه می کند, توضیح چگونگی تشخیص سوراخ‌های زیرسطحی از آخال‌های سرباره و شناسایی سیستماتیک علل آنها در طول ذوب, تلقیح, ماسه قالب گیری, هسته, دروازه بان, ریختن, و مدیریت تجهیزات.

1. شناسایی عیوب سوراخ و سرباره در ریخته گری دیسک ترمز

قبل از تغییر پارامترهای تولید, مهندسان باید تعیین کنند که آیا نقص مربوط به گاز است یا مربوط به گنجاندن.

اگرچه سوراخ‌ها و آخال‌های سرباره ممکن است در مناطق مشابه رخ دهند, مورفولوژی و توزیع آنها سرنخ های مهمی را ارائه می دهد.

عیوب سوراخ سوراخ زیرسطحی

سوراخ های زیرسطحی حفره های گازی کوچکی هستند که درست در زیر سطح ریخته گری قرار دارند. در دیسک های ترمز با کربن بالا, آنها معمولاً تقریباً یافت می شوند 1-4 میلی متر زیر سطح.

ویژگی های معمولی شامل:

• حفره های نسبتا گرد یا صاف.
• دیواره های منافذ داخلی صاف.
• تمرکز در زیر سطح ریخته گری به جای انحصار در سطح در معرض.
• نقص های مکرر در نزدیکی هسته های تهویه, مناطق قالب بالایی, یا مناطقی که تخلیه گاز ضعیفی دارند.
• منافذی که ممکن است در حین ماشینکاری نمایان شوند, سنگ زنی, یا اتمام سطح.

تشکیل سوراخ سوزنی معمولاً با تکامل گاز در حین ریختن و انجماد مرتبط است.

رطوبت در قالب گیری شن و ماسه, هسته های رزین به اندازه کافی پخته نشده اند, تلقیح مرطوب, و تولید بیش از حد گاز همگی می توانند در این امر نقش داشته باشند.

گازهای محلول و واکنش های مذاب نیز ممکن است نقش داشته باشند, بسته به شیمی آهن و شرایط ریختن.

در قالب های ماسه سبز بسیار فشرده, گاز تولید شده در نزدیکی رابط فلز-قالب ممکن است به اندازه کافی سریع خارج نشود.

هنگامی که فشار گاز انباشته شده از شرایط محلی که در برابر حرکت آن مقاومت می کند، فراتر رود, گاز می تواند به فلز مایع یا نیمه جامد شده نفوذ کند و حفره های زیرسطحی را تشکیل دهد.

سرباره و عیوب ورود غیرفلزی

عیوب سرباره ظاهر و مکانیسم تشکیل متفاوتی دارند. آنها به طور کلی حاوی مواد غیر فلزی مانند فیلم های اکسید هستند, بقایای سیلیکات, اجزای غنی از سولفید, یا سایر ذرات خارجی.

ویژگی های معمولی شامل:

• شکل حفره های نامنظم به جای منافذ دائمی گرد.
• مواد تیره یا غیرفلزی در داخل عیب قابل مشاهده است.
• سطوح داخلی ناصاف یا ناهموار.
• تمرکز در نزدیکی سیستم دروازه, بالای هسته های تهویه, اطراف شعاع دیسک صورت, و روی سطوح ریخته گری فوقانی.
• عیوبی که ممکن است در حین ماشین کاری یا برش نمایان شوند.

در تولید آهن خاکستری با کربن بالا, آخال های سرباره ممکن است از اکسیداسیون در حین ذوب و ریختن منشاء شوند, حذف ناقص سرباره, واکنش های تلقیح, پوشش های قالب و هسته, یا ماسه سست و ذرات نسوز.

اگر ظرفیت نگهداری سرباره ناکافی باشد، سیستم دروازه می تواند این آلاینده ها را به داخل حفره قالب منتقل کند..

پین هول در مقابل. گنجاندن سرباره: تفاوت های کلیدی

مهم است: ظاهر نقص به تنهایی همیشه برای تشخیص قطعی کافی نیست. برخی از حفره های مربوط به گاز می توانند شکل نامنظمی داشته باشند, در حالی که لایه‌های اکسید ممکن است به‌عنوان ناپیوستگی‌های نازک به‌جای سوراخ‌های آشکار پر از سرباره ظاهر شوند..

برای نقص های مکرر, بخش بندی, بررسی متالوگرافی, و, جایی که مناسب است, تجزیه و تحلیل شیمیایی اجزاء باید برای تایید مکانیسم استفاده شود.

2. آماده سازی مذاب و کنترل کیفیت آهن مذاب

کیفیت مذاب اولین نقطه کنترل اصلی برای جلوگیری از هر دو سوراخ سوراخ و سرباره است.

در تولید دیسک ترمز با کربن بالا, تمیزی مواد اولیه, دمای ذوب, زمان برگزاری, اکسیداسیون, حذف سرباره, و محتوای گوگرد همگی بر کیفیت ریخته‌گری نهایی تأثیر می‌گذارند.

انتخاب مواد اولیه و آماده سازی شارژ

دیسک های ترمز آهن خاکستری با کربن بالا معمولاً از آهن خام استفاده می کنند, قراضه فولاد, و عوامل کربورکننده برای رسیدن به محتوای کربن و شیمی مذاب مورد نظر.

با این حال, آلودگی مواد خام می تواند منابع قابل توجهی از گاز و اجزاء غیرفلزی را معرفی کند.

باید توجه ویژه ای شود:

• ضایعات فولاد: زنگ زدگی بیش از حد را از بین ببرید, روغن, رنگ کردن, رطوبت, و سایر آلودگی های سطحی قبل از شارژ.
• بازگرداندن و بازیگران رد شده: مواد برگشتی را جداگانه مرتب کنید و از آلودگی با ماسه رزینی جلوگیری کنید, شن و ماسه پوشش داده شده, بقایای چسب سوخته, یا سایر مواد قالب گیری.
• عوامل کربور کننده: کاربراتورهای مبتنی بر گرافیت با گوگرد کم را انتخاب کنید, خاکستر کم, و محتوای فرار کم.
• تمیزی شارژ کنید: از وارد کردن زنگ زدگی بیش از حد خودداری کنید, خاک, و مواد غیر فلزی وارد کوره می شود.

عوامل کربورساز با کیفیت پایین ممکن است مواد فرار اضافی و ناخالصی های تشکیل دهنده خاکستر را وارد کنند. اینها می توانند تولید گاز و تشکیل سرباره را افزایش دهند, درمان مذاب بعدی را دشوارتر می کند.

ریخته‌گری‌ها باید استانداردهای بازرسی مواد ورودی را ایجاد کنند و قابلیت ردیابی را برای دسته‌های مختلف قراضه حفظ کنند, چدن, و کربوریزرها.

کیفیت شارژ ثابت نسبت به تلاش برای اصلاح مذاب آلوده از طریق تصفیه پایین دست قابل اعتمادتر است.

دمای ضربه زدن و زمان نگه داشتن را کنترل کنید

برای شرایط تولید شرح داده شده در این مورد, دمای ضربه زدن توصیه شده است:

محدوده فرآیند مرجع

1,490-1510 درجه سانتی گراد

کنترل دما هم برای جداسازی و هم برای جلوگیری از نقص مربوط به گاز مهم است.

اگر دمای ضربه زدن خیلی پایین باشد, برخی از محصولات واکنش و اجزای غیرفلزی ممکن است زمان کافی یا شرایط مساعد برای جدا شدن و شناور شدن روی سطح نداشته باشند.. در نتیجه حذف سرباره ممکن است کمتر موثر باشد.

پس از ضربه زدن, ملاقه باید حدود 60 تا 90 ثانیه بماند تا سرباره شناور و آخال ها به سمت سطح فلز بالا بیایند..

با این حال, همچنین باید از دمای بیش از حد بالا و گرمای بیش از حد طولانی مدت جلوگیری شود. گرمای بیش از حد شدید می تواند اکسیداسیون را افزایش داده و رفتار گازی آهن مذاب را تغییر دهد.

زیر کربن نامناسب, اکسیژن, و شرایط ریزش, نقص گاز مربوط به CO ممکن است در طول انجماد ایجاد شود.

هدف به حداکثر رساندن دما نیست, اما برای حفظ یک پنجره حرارتی مناسب که از عملیات مذاب پشتیبانی می کند, جداسازی سرباره, و ریزش پایدار.

اکسیداسیون و حذف سرباره

اکسید زدایی و حذف سرباره برای کنترل آخال های مرتبط با اکسید ضروری است.

یک روش عملی اضافه کردن یک پیش اکسید کننده سیلیکون منگنز مناسب در حین ضربه زدن است. این به کنترل واکنش های مربوط به اکسیژن در آهن مذاب کمک می کند.

میزان دقیق افزودن باید با توجه به شیمی مذاب تعیین شود, عمل درمانی, و مشخصات فرآیند سازنده.

عوامل حذف سرباره باید با توجه به نیازهای عملیاتی آنها معرفی و استفاده شوند. به سادگی پراکندگی مقدار کمی روی سطح فلز همیشه کافی نیست.

یک روش موثرتر شامل:

1. افزودن ماده حذف سرباره مناسب.
2. به درمان اجازه می دهد تا واکنش نشان دهد و اجزاء را با هم جمع کند.
3. فراهم کردن زمان کافی برای شناور شدن سرباره.
4. قبل از ریختن سطح ملاقه را کاملاً بشویید.
5. جلوگیری از ورود مجدد سرباره حذف شده به فلز در حین انتقال.

اسکیمینگ ناقص یکی از دلایل رایج عیوب سرباره مکرر در خطوط قالب گیری خودکار است.. حتی زمانی که سیستم دروازه شامل یک فیلتر است, ورود سرباره بیش از حد به جریان ریزش می تواند سیستم فیلتراسیون را تحت الشعاع قرار دهد.

محتوای گوگرد مناسب را حفظ کنید

برای فرآیند دیسک ترمز با کربن بالا که در ماده منبع توضیح داده شده است, محتوای گوگرد در داخل کنترل می شود:

S = 0.05-0.09٪

گوگرد بر تشکیل سولفید منگنز و پاسخ آهن خاکستری به تلقیح تأثیر می گذارد.

سطوح گوگرد بسیار کم و بیش از حد زیاد ممکن است مشکلات تولید ایجاد کند.

• گوگرد خیلی کم است: واکنش تلقیح و رفتار هسته زایی گرافیت ممکن است کمتر مطلوب شود, بسته به شیمی آهن پایه و روش درمان.
• گوگرد خیلی بالاست: تشکیل بیش از حد سولفید ممکن است مقدار آخالهای غیرفلزی را افزایش دهد و به عیوب مربوط به سرباره کمک کند..

گوگرد را نباید به صورت جداگانه کنترل کرد. رابطه آن با منگنز, معادل کربن, سیلیکون, اکسیژن, و عمل تلقیح نیز باید در نظر گرفته شود.

محدوده گوگرد پایدار, همراه با درمان مذاب سازگار, به بهبود شکل گیری گرافیت و کاهش خطر نقص های مربوط به گنجاندن کمک می کند.

3. سیستم تلقیح: یک عامل حیاتی در پیشگیری از سوراخ های زیرسطحی

تلقیح برای کنترل هسته گرافیت ضروری است, کاهش تمایل به سرما, و دستیابی به خواص مکانیکی و حرارتی ثابت در دیسک های ترمز آهنی خاکستری.

با این حال, در خطوط اتوماتیک قالب گیری فشار بالا, سیستم تلقیح همچنین می تواند منبع بی ثباتی فرآیند در صورت افزایش نرخ باشد, وضعیت مادی, یا قوام تغذیه ضعیف کنترل می شود.

بسیاری از خطوط تولید اتوماتیک از تلقیح درون جریانی استفاده می کنند, که یکپارچه سازی فرآیند و تکرارپذیری خوبی را ارائه می دهد.

با این وجود, یک فرآیند تلقیح ناپایدار ممکن است به سوراخ‌های زیرسطحی تکرار شونده و کیفیت ریخته‌گری ناسازگار کمک کند..

از افزودن بیش از حد ماده تلقیح کننده خودداری کنید

تلقیح بیشتر لزوماً ریخته گری بهتر تولید نمی کند.

افزودن بیش از حد می تواند مقدار محصولات واکنش و اجزاء وارد شده به مذاب را افزایش دهد.

بسته به ترکیب تلقیح و شرایط درمان, همچنین ممکن است بار فرآیند تمیز کردن ذوب را افزایش دهد.

زمانی که قالب دارای نفوذپذیری گاز محدود است, هر گاز اضافی تولید شده توسط مواد مرطوب یا شرایط تصفیه ناپایدار، تخلیه آن دشوارتر می شود. اثر ترکیبی می تواند خطر تخلخل زیرسطحی را افزایش دهد.

بنابراین نرخ افزودن تلقیح باید بر اساس شیمی آهن پایه تعیین شود, ساختار متالورژیکی هدف, نوع تلقیح, و الزامات تولید.

از افزایش نرخ افزودن صرفاً برای جبران نتایج ناسازگار تلقیح خودداری کنید.

تلقیح پایدار در جریان را حفظ کنید

تلقیح در جریان نیاز به تغذیه مواد ثابت و جریان آهن مذاب پایدار دارد.

مشکلات رایج عبارتند از:

• تغذیه تلقیح قطع شده.
• نرخ های اضافه متناقض.
• تجمع موضعی ناشی از تغذیه متمرکز یا ناهموار.
• ذرات تلقیحی که به طور یکنواخت حل یا توزیع نمی شوند.
• تنوع بیش از حد بین قالب های متوالی.

این مشکلات می‌توانند هسته‌بندی گرافیت و خواص متالورژیکی ناسازگاری را در یک دسته تولید ایجاد کنند.

تجهیزات تغذیه باید به طور مرتب کالیبره شوند, و مایه تلقیح باید به طور مداوم در سراسر جریان ریختن توزیع شود.

اپراتورها همچنین باید رابطه بین سرعت ریختن و نرخ تغذیه تلقیح را بررسی کنند تا از اضافه کردن موضعی بیش از حد جلوگیری شود..

تلقیح ها را خشک نگه دارید

آلودگی رطوبتی موضوع مهمی است.

تلقیح های مرطوب می توانند آب را به آهن مذاب وارد کنند, باعث تبخیر سریع و افزایش خطر نقص های مربوط به گاز می شود. این مشکل زمانی جدی تر می شود که نفوذپذیری قالب محدود باشد.

تلقیح ها باید در شرایط خشک نگهداری شوند, در هنگام حمل و نقل و جابجایی از رطوبت محافظت می شود, و قبل از استفاده بررسی می شود.

هر ماده ای که نشانه هایی از جذب رطوبت یا ذخیره سازی نامناسب را نشان می دهد باید جداسازی شود و مطابق با نیازهای تامین کننده کار شود..

بررسی اثر تلقیح

کیفیت تلقیح باید از طریق بیش از نرخ افزودن به تنهایی ارزیابی شود.

کنترل های مفید شامل:

• نظارت بر نرخ واقعی تغذیه تلقیح.
• بررسی قوام جریان ریزش.
• مقایسه تمایل به سرما و ظاهر شکستگی.
• ارزیابی مورفولوژی و توزیع گرافیت از طریق بررسی متالوگرافی.
• نظارت بر سختی و سایر شاخص های عملکرد مکانیکی یا حرارتی مربوطه.

برای دیسک ترمز, توزیع پایدار گرافیت مهم است زیرا بر هدایت حرارتی تأثیر می گذارد, رفتار میرایی, ویژگی های سایش, و مقاومت در برابر ترک حرارتی.

بنابراین کنترل تلقیح باید به عنوان یک اقدام پیشگیری از نقص ریخته گری و یک الزام کیفیت متالورژیکی در نظر گرفته شود..

4. قالب گیری شن و ماسه سبز: مدیریت محدودیت‌های نفوذپذیری خطوط قالب‌گیری فشار بالا

قالب گیری استاتیکی با فشار بالا دقت ابعادی و استحکام قالب عالی را فراهم می کند, اما ساختار ماسه ای متراکم آن می تواند خروج گاز را محدود کند.

برای ریخته گری دیسک ترمز با کربن بالا, نفوذپذیری ناکافی و تهویه ضعیف می تواند به گازهای تولید شده در قالب اجازه ورود به آهن مذاب را بدهد., افزایش خطر سوراخ های زیرسطحی.

کنترل رطوبت

رطوبت ماسه سبز را در 3.0-3.5٪ حفظ کنید, با کمترین نوسان. هنگامی که قالب با آهن مذاب تماس پیدا می کند، رطوبت بیش از حد تولید گاز را افزایش می دهد.

زیرا آهن با کربن بالا در دماهای نسبتاً بالا ریخته می شود و قالب های فشار استاتیک به شدت فشرده می شوند., بخار تولید شده ممکن است به اندازه کافی سریع خارج نشود, افزایش خطر سوراخ های زیرسطحی.

مدیریت نفوذپذیری

نفوذپذیری شن و ماسه را به طور منظم آزمایش کنید و بر تجمع ریزدانه های اضافی و خاک رس مرده در ماسه برگشتی نظارت کنید. این مواد می توانند کانال های جریان گاز را مسدود کرده و نفوذپذیری قالب را کاهش دهند.

دمای شن برگشتی نیز نیاز به توجه دارد. ماسه داغ وارد شده به دستگاه قالب گیری می تواند بر شرایط رطوبت سطح قالب تأثیر بگذارد و تولید گاز را در هنگام ریختن افزایش دهد..

بنابراین, خنک سازی موثر ماسه برگشتی و آماده سازی ماسه پایدار ضروری است.

تهویه

هندسه حلقه‌ای دیسک‌های ترمز شرایط خاصی را برای هواگیری ایجاد می‌کند. شمع های هواکش اختصاصی باید در اطراف قالب بالایی چیده شوند, مکان های بلند, و موقعیت های هسته تهویه برای ایجاد مسیرهای خروج گاز شفاف.

دوشاخه های هواکش باید به طور مرتب تمیز شوند. دریچه های مسدود شده نمی توانند گاز را به طور موثر تخلیه کنند و ممکن است تصور نادرستی ایجاد کنند که قالب دارای تهویه مناسب است..

بنابراین وضعیت آنها باید در بازرسی های معمول ابزارآلات گنجانده شود.

پایداری سطح قالب

گرد و غبار زغال سنگ باید به درستی متعادل شود. گرد و غبار زغال سنگ ناکافی می تواند به آهن مذاب اجازه دهد تا سطح قالب را خیس کند, افزایش خطر نفوذ فلز و عیوب مربوط به سرباره.

اضافه شدن بیش از حد, با این حال, تولید گاز را افزایش می دهد و می تواند باعث ایجاد نقص سوراخ سوزن شود.

از گرد و غبار زغال سنگ با تولید کم گاز استفاده کنید و کل خروجی گاز سیستم قالب‌گیری را کنترل کنید تا اینکه درصد افزودنی‌های جداگانه را تنظیم کنید..

خواص شن و ماسه پایدار و تولید گاز کنترل شده برای کاهش عیوب در خطوط قالب گیری با فشار بالا ضروری است.

5. هسته های تهویه متصل به رزین: منبع اصلی نقص گاز و سرباره

هسته پره متصل به رزین یکی از پرخطرترین قطعات در تولید دیسک ترمز هواکش است..

درمان ناکافی, پوشش نامناسب, یا تهویه ناکافی می تواند هر دو گاز و غیرفلزی را وارد ریخته گری کند.

از پخت کامل هسته اطمینان حاصل کنید

پخت کامل هسته ضروری است. هسته ای که روی سطح سخت است اما در داخل نرم باقی می ماند ممکن است در حین ریختن گاز به آزاد کردن گاز ادامه دهد.

اگر گاز تولید شده نتواند از طریق سیستم تهویه هسته خارج شود, می تواند وارد آهن مذاب شده و سوراخ های سمت هسته ایجاد کند.

کنترل کاربرد پوشش هسته و خشک کردن

از یک تولید کم گاز استفاده کنید, پوشش مبتنی بر زیرکون با دمای بالا مناسب برای شرایط ریختن. آن را به طور یکنواخت اعمال کنید و از ضخامت بیش از حد پوشش خودداری کنید.

پوشش باید قبل از بسته شدن قالب کاملاً خشک شود. رطوبت باقیمانده و چسب می تواند در حین ریختن گاز تولید کند.

علاوه بر این, ممکن است پوشش های ضعیف خشک شده یا بیش از حد ضخیم کنده شده و وارد قالب ریخته گری شوند, تشکیل عیوب سرباره مربوط به پوشش.

تهویه هسته موثر را ارائه دهید

گاز به جای خروج از حفره ریخته گری باید از طریق چاپ هسته تخلیه شود.

کانال‌های هواکش را در پرینت هسته برش دهید و طناب هواکش را در داخل هسته تعبیه کنید تا مسیر خروج گاز مداوم ایجاد شود..

قبل از بستن قالب را تمیز کنید

قبل از بستن قالب, از هوای فشرده برای حذف شن و ماسه سست و ذرات پوشش جدا شده از حفره و سطح هسته استفاده کنید..

این آلاینده‌ها می‌توانند به داخل آهن مذاب منتقل شوند و ضایعات سرباره مانند یا عیوب سطحی ایجاد کنند..

بعد از تمیز کردن, قالب را به سرعت ببندید تا از ورود مجدد شن و ماسه یا زباله های پوشش به داخل حفره جلوگیری شود..

6. سیستم دروازه و فرآیند ریختن: کنترل گیر افتادن سرباره و گیر افتادن گاز

سیستم گیتینگ نقطه کنترل نهایی بین آماده سازی آهن مذاب و پر کردن قالب است.

حتی زمانی که مذاب تمیز است, سیستم شن و ماسه پایدار است, و هسته ها به درستی آماده می شوند, طراحی ضعیف دروازه یا ریختن خودکار ناپایدار می تواند سرباره را ایجاد کند, اکسید, و گاز به داخل ریخته گری.

برای دیسک های ترمز با کربن بالا, هندسه حلقوی و گذرگاه های تهویه داخلی، توزیع جریان را به ویژه مهم می کند.

سیستم گیتینگ باید حفره را به آرامی پر کند, از تاثیر مستقیم روی هسته ها جلوگیری کنید, و فرصت های کافی برای جداسازی سرباره فراهم می کند.

در جایی که مناسب است از ترتیبات پر کردن پایین یا پله ای استفاده کنید

برای ریخته گری دیسک ترمز, ترتیبات پر کردن پایین یا درگاه پلکانی اغلب ارزش ارزیابی دارند زیرا می توانند تأثیر جریان فلزی ورودی را کاهش دهند و از پر کردن قالب کنترل شده تری پشتیبانی کنند..

مزایای بالقوه عبارتند از:

• کاهش ضربه مستقیم فلز بر روی قالب و هسته های تهویه.
• محدود کردن تلاطم و حباب هوا.
• کاهش خطر تشکیل فیلم اکسید در حین پر کردن.
• بهبود توزیع فلز در سراسر حفره حلقوی.
• کاهش احتمال فرسایش شن یا پوشش.

رانر همچنین باید با طول کافی و هندسه مناسب برای پشتیبانی از تثبیت جریان طراحی شود.

جایی که لازم است, برای حفظ آلاینده ها قبل از رسیدن فلز به ریخته گری، پسوندهای دونده یا جیب های اختصاصی جمع آوری سرباره اضافه کنید..

موقعیت ورودی باید بر اساس هندسه دیسک ترمز توزیع شود. یک نقطه ورودی متمرکز ممکن است سرعت بالایی ایجاد کند و به طور مستقیم به هسته ماسه آسیب برساند.

چندین ورودی با اندازه مناسب می تواند پر کردن متعادل تری را ایجاد کند, اگرچه تعداد و موقعیت آنها باید از طریق تجزیه و تحلیل جریان و آزمایشات تولید تأیید شود.

تله های سرباره را اضافه کنید و تمیزی دونده را بهبود بخشید

تله های سرباره و امتداد دونده فرصت های بیشتری را برای سرباره شناور و آخال های بزرگتر برای باقی ماندن در خارج از حفره ریخته گری فراهم می کند..

یک طراحی دروازه ای عملی باید در نظر گرفته شود:

• حجم دونده و هندسه مقطع کافی.
• جیب های جمع آوری سرباره قبل از دریچه ها قرار گرفته اند.
• انتقال روان دونده که از تلاطم های غیر ضروری جلوگیری می کند.
• مکان هایی را وارد کنید که آلودگی های سطحی را مستقیماً به داخل حفره نمی کشند.
• حذف و تمیز کردن آسان سرباره انباشته شده از سیستم دروازه.

با این حال, یک دونده طولانی تر به طور خودکار حذف بهتر سرباره را تضمین نمی کند. اگر سرعت جریان بیش از حد باشد یا هندسه دونده ضعیف طراحی شده باشد, اجزاء ممکن است هنوز در قالب حمل شوند.

اثربخشی تله سرباره باید از طریق نتایج واقعی ریخته گری ارزیابی شود, توزیع شمول, و, جایی که مناسب است, شبیه سازی جریان.

کنترل دمای ریختن

برای فرآیند دیسک ترمز با کربن بالا که در ماده منبع توضیح داده شده است, دمای ریختن توصیه شده است:

محدوده فرآیند مرجع

1,360-1400 درجه سانتی گراد

دمای ریختن بر سیالیت تأثیر می گذارد, زمان پر کردن, رفتار اکسیداسیون, و تعامل بین آهن مذاب و قالب.

اگر دمای ریختن خیلی زیاد باشد:

• واکنش های اکسیداسیون و فلز- قالب ممکن است شدیدتر شوند.
• میزان آلودگی ناشی از اکسید ممکن است افزایش یابد.
• واکنش های ماسه و پوشش ممکن است تشدید شود.
• عیوب مربوط به گاز ممکن است در شرایط نامطلوب ذوب و قالب بیشتر شود.

اگر دمای ریختن خیلی کم باشد:

• آهن مذاب ممکن است قبل از پر کردن بخش های نازک یا دور، سیالیت خود را از دست بدهد.
• سرباره و آخال ممکن است تحرک کمتری داشته باشند و جداسازی آنها سخت تر شود.
• ممکن است خاموشی سرد و عملکرد نادرست رخ دهد.
• فرآیند پر کردن ممکن است کمتر سازگار شود.

هدف باید با توجه به وزن ریخته گری انتخاب شود, ضخامت دیواری, معادل کربن, زمان ریختن, دمای قالب, و شرایط حرارتی واقعی خط تولید.

محدوده 1360-1400 درجه سانتیگراد یک مرجع فرآیند است, یک مشخصات جهانی برای هر دیسک ترمز با کربن بالا نیست.

سرعت ریختن خودکار را با الزامات پر کردن قالب مطابقت دهید

ریختن خودکار تنها زمانی تکرارپذیری را بهبود می بخشد که پارامترهای ریختن به درستی کالیبره شده باشند.

سرعت ریختن بیش از حد می تواند باعث شود:

• پر شدن آشفته و حباب هوا.
• تشکیل فیلم اکسید.
• شن و ماسه و فرسایش هسته.
• زمان ناکافی برای خروج گازهای قالب.
• افزایش خطر انتقال سرباره به داخل قالب.

ریختن خیلی آهسته نیز می تواند مشکلاتی ایجاد کند. فلز ممکن است حرارت بیش از حد را در حین پر شدن از دست بدهد, امکان ایجاد لایه های اکسیدی و سرباره سطحی در حالی که خطر بسته شدن سرد و پر شدن ناقص را افزایش می دهد..

بنابراین منحنی ریختن باید با ظرفیت جریان سیستم دروازه و ویژگی های تخلیه گاز قالب مطابقت داشته باشد..

برای خطوط ریختن اتوماتیک, مهندسان باید تایید کنند:

• وزن واقعی ریختن و زمان ریختن.
• پایداری جریان فلزی.
• میزان ریختن در ابتدا, وسط, و پایان چرخه.
• سازگاری بین قالب های متوالی.
• رابطه بین سرعت ریختن و تغذیه تلقیح داخل جریان.
• تغییرات دما در طول تغییر تولید.

فرض نکنید که پارامترهای برنامه ریزی شده دستگاه ریختن به طور دقیق شرایط واقعی فرآیند را نشان می دهد. کالیبراسیون دوره ای و مشاهده جریان فلز واقعی ضروری است.

فیلترهای ریختن را نصب و بررسی کنید

حوضچه ریختن را می توان به سرریز نگهدارنده سرباره و فیلتر مناسب برای کاهش انتقال آخال های غیر فلزی به داخل قالب مجهز کرد..

برای سیستم تولید شرح داده شده است, فیلتر یک معیار کنترلی نهایی مهم است. با این حال, نباید جایگزین تمیز کردن مذاب مناسب و طراحی رانر شود.

بازرسی فیلتر باید شامل باشد:

• بررسی ترک ها, شکستگی, و نصب ناقص.
• تأیید اینکه فیلتر برای دمای مذاب آهن و سرعت جریان مناسب است.
• جلوگیری از حرکت یا جابجایی در هنگام ریختن.
• اطمینان از اینکه فیلتر مقاومت جریان بیش از حد ایجاد نمی کند.
• تعویض فیلترهای آسیب دیده یا آلوده قبل از تولید.

فیلتر شکسته یا نامناسب ممکن است به سرباره اجازه دهد تا از ناحیه فیلتر عبور کند, منجر به افزایش ناگهانی عیوب گنجاندن در کل دسته تولید می شود.

فیلتر همچنین باید با سیستم دروازه مطابقت داشته باشد. یک فیلتر کم اندازه یا بیش از حد محدود کننده می تواند پر شدن را کند کند و خطر اجرای نادرست را افزایش دهد, در حالی که یک ساختار منافذ نامناسب ممکن است احتباس ناکافی را فراهم کند.

7. تجهیزات و مدیریت تولید: کنترل پایداری فرآیند در خطوط خودکار

روی یک خط قالب گیری اتوماتیک فشار بالا, کیفیت ریخته گری پایدار نه تنها به دقت تجهیزات بلکه به کنترل مداوم شرایط شن و ماسه نیز بستگی دارد, آب بندی قالب, زمان بندی تولید, و رویه های عملیاتی.

حتی انحرافات کوچک فرآیند را می توان در دسته های بزرگ تولید تکرار کرد, ضروری ساختن تجهیزات روتین و مدیریت طبقه مغازه.

کنترل دمای شن برگشتی

سیستم خنک کننده شن و ماسه برگشتی باید دمای ماسه را حفظ کند ≤45 درجه سانتی گراد قبل از اینکه وارد دستگاه قالب گیری شود.

ماسه بیش از حد داغ می تواند باعث تبخیر رطوبت سطح در طول آماده سازی قالب شود. وقتی قالب با آهن مذاب تماس پیدا می کند, تولید رطوبت و گاز حاصل ممکن است به سوراخ های زیرسطحی کمک کند.

به جای اینکه صرفاً به تنظیمات عملکرد سیستم خنک کننده تکیه کنید، دمای شن و ماسه را به طور منظم در ورودی دستگاه قالب گیری کنترل کنید..

عملکرد خنک کننده باید در طول تولید مداوم ثابت بماند, به خصوص زمانی که حجم ماسه برگشتی و شرایط محیطی تغییر می کند.

بسته شدن قالب قابل اعتماد و آب بندی خط جدایی را حفظ کنید

روی خط قالب گیری با فشار استاتیکی, مهر و موم خط جدایی باید به درستی نگهداری شود.

آب بندی ضعیف می تواند باعث خروج آهن مذاب شود و اجازه دهد گاز از مسیرهای ناخواسته خارج شود, ایجاد اختلال در شرایط پر کردن و هواگیری قالب طراحی شده.

سطوح جداکننده را بررسی کنید, تراز قالب, اجزای آب بندی, و وضعیت بستن به طور منظم.

هر گونه پوشیدن, تغییر شکل, یا ماسه انباشته شده روی خط جداسازی باید قبل از ادامه تولید اصلاح شود.

زمان بین قالب گیری را کنترل کنید, مجمع اصلی, و ریختن

از تاخیر بیش از حد بین آماده سازی قالب خودداری کنید, مونتاژ هسته, بسته شدن قالب, و ریختن.

قالب ها و هسته ها می توانند رطوبت محیط اطراف را جذب کنند, به ویژه در شرایط مرطوب کف مغازه. این باعث افزایش تولید گاز در هنگام ریختن می شود.

یک فاصله زمانی تولید معقول ایجاد کنید و قالب های ریختن را در زمان نگهداری مشخص شده اولویت بندی کنید.

قالب هایی که یک شبه رها می شوند یا برای مدت طولانی در معرض قرار می گیرند باید بازرسی شوند و, جایی که لازم است, قبل از استفاده بازسازی شده است.

از آزمایشات مقایسه ای برای شناسایی علل ریشه ای استفاده کنید

هنگامی که نقص ها باقی می مانند, آزمایش‌های مقایسه‌ای کنترل‌شده قابل اعتمادتر از تغییر چندین پارامتر فرآیند به طور همزمان هستند.

به عنوان مثال:

• برای بررسی عیوب سرباره: روش فعلی را با آزمایشی با استفاده از تلقیح خشک و اسکیمینگ آهن مذاب دقیق تر مقایسه کنید..
  از همان ملاقه آهن مذاب در جایی که عملی است برای به حداقل رساندن تفاوت در شرایط مذاب استفاده کنید.
• برای بررسی سوراخ های پین: در حالی که سایر پارامترهای فرآیند را بدون تغییر نگه دارید، شاخه های دریچه قالب را اضافه یا اصلاح کنید, سپس میزان نقص را مقایسه کنید.

شرایط آزمایش را ثبت کنید, مکان های نقص, و نتایج بازرسی. تغییر یک متغیر اصلی در یک زمان، تعیین اینکه کدام تعدیل باعث بهبود قابل اندازه گیری می شود را آسان تر می کند.

هدف ایجاد یک فرآیند تولید تکرارپذیر است, نه صرفاً برای کاهش موقت عیوب.

روی خطوط اتوماتیک, آماده سازی شن و ماسه پایدار, وضعیت تجهیزات قابل اعتماد, زمان بندی تولید کنترل شده, و راستی‌آزمایی سیستماتیک فرآیند همگی برای حفظ کیفیت ریخته‌گری دیسک ترمز یکسان ضروری هستند.

8. راهنمای عیب یابی سریع: نحوه یافتن منبع عیوب سوراخ و سرباره

هنگامی که عیوب سوراخ یا سرباره در ریخته گری دیسک ترمز با کربن بالا ظاهر می شود, عیب یابی باید یک توالی سیستماتیک را دنبال کند.

با محل نقص شروع کنید, محتمل ترین علل مرتبط با فرآیند را بررسی کنید, و سپس تنظیمات هدفمند را انجام دهید.

مرحله 1: محل نقص را شناسایی کنید

• نقص ها در نزدیکی هسته متمرکز شده اند: تولید گاز اصلی را بررسی کنید, وضعیت پوشش, و ابتدا هواگیری هسته.
• عیوب متمرکز بر سطح بالایی یا نزدیک به رایزرها: تهویه حفره و وضعیت دریچه های هواکش قالب را بررسی کنید.
• عیوب توزیع شده در طول مسیر دونده: سرباره حمل شده توسط آهن مذاب و خرابی فیلتر حوضه ریختن احتمالی را بررسی کنید.

مرحله 2: محتمل ترین علل را بررسی کنید

قبل از تغییر پارامترهای فرآیند, شرایط اولیه تولید را بررسی کنید:

• رطوبت و درجه حرارت ماسه سبز.
• وضعیت تلقیح جریان, مخصوصاً جذب رطوبت.
• شرایط پخت و خشک کردن هسته.
• وضعیت فیلتر حوضه ریختن و نصب.

بررسی این عوامل نسبتاً آسان است و می تواند مستقیماً در ایجاد نقص سوراخ یا سرباره نقش داشته باشد.

مرحله 3: بهینه سازی کنترل های فرآیند اصلی

اگر بررسی های اولیه علت را مشخص نکرد, بر بهبود فرآیندهای مربوطه تمرکز کنید:

• روش های نگهداری و تخلیه آهن مذاب را بهبود بخشید.
• در جاهایی که تخلیه گاز کافی نیست، شاخه های دریچه قالب را اضافه یا اصلاح کنید.
• طراحی رانر و تله سرباره را برای کاهش ورود سرباره به حفره قالب بهینه کنید.

مرحله 4: پارامترهای ریختن و قالب گیری دقیق

پس از پرداختن به علل اولیه, تنظیم دمای ریختن, سرعت ریختن, و در صورت نیاز گرد و غبار زغال سنگ اضافه می شود.

این پارامترها به جای تغییر همزمان باید از طریق آزمایشات تولید کنترل شده بهینه شوند.

نکته کلیدی، تشخیص عیوب بر اساس مکان و بررسی محتمل ترین علل قبل از تنظیم فرآیند است.

این رویکرد به جلوگیری از تغییرات غیرضروری پارامتر کمک می کند و کاهش نقص را کارآمدتر می کند.

9. چرا انتخاب کنید این برای ریخته گری دیسک ترمز خاکستری با کیفیت بالا?

تولید دیسک‌های ترمز آهنی خاکستری با کربن بالا و با کیفیت بالا به تجهیزات قالب‌گیری پیشرفته و ماشین‌های ریختن اتوماتیک نیاز دارد..

این نیاز به درک هماهنگ متالورژی مذاب دارد, تلقیح, رفتار ماسه سبز, آماده سازی هسته رزین, دبستان, و کنترل انجماد.

در این فناوری, کیفیت ریخته گری از طریق مدیریت فرآیند سیستماتیک مورد بررسی قرار می گیرد, از انتخاب مواد خام و تصفیه آهن مذاب گرفته تا آماده سازی قالب, ریختن, و بازرسی نهایی.

برای کاربردهای دیسک ترمز, توجه ویژه ای باید به کنترل سوراخ های زیرسطحی شود, اجزاء سرباره, سازگاری ابعادی, و کیفیت داخلی سازه های تهویه شده.

چه در حال توسعه دیسک های ترمز معمولی یا تهویه شونده, این به جای اتکا به تنظیمات مجزا، بر شناسایی مکانیسم‌های نقص و بهبود پارامترهای فرآیند مربوطه تمرکز دارد..

با این تماس بگیرید برای بحث در مورد نیازهای ریخته گری چدن سفارشی خود و کشف راه حل های عملی برای دستیابی به تولید پایدارتر و کیفیت ریخته گری ثابت.

10. نتیجه گیری

نقص سوراخ و سرباره در ریخته گری دیسک ترمز با کربن بالا به ندرت توسط یک عامل ایجاد می شود..

روی خطوط قالب گیری استاتیکی با فشار بالا, آنها اغلب از برهمکنش کیفیت آهن مذاب ناشی می شوند, شرایط تلقیح, نفوذپذیری قالب, تولید گاز هسته رزین, دبستان, و پایداری ریختن خودکار.

موثرترین راهبرد پیشگیری، تشخیص نوع نقص و سپس بررسی متغیرهای فرآیند مربوطه است.

• برای سوراخ های زیر سطحی: رطوبت را کنترل کنید, وضعیت تلقیح, پخت هسته, نفوذپذیری قالب, و مسیرهای خروج گاز.
• برای گنجاندن سرباره: بهبود پاکیزگی مواد خام, ملاقه اسکیمینگ, اکسیداسیون, تله های سرباره دونده, و یکپارچگی فیلتر.
• برای نقص های مکرر در دسته های تولید: بررسی پارامترهای ریختن خودکار, پایداری سیستم شن و ماسه, آب بندی تجهیزات, و زمان بندی فرآیند.

اصل مهندسی مرکزی ساده است: استحکام قالب را صرفاً فدای افزایش نفوذپذیری نکنید.

مقدار گاز تولید شده را کنترل کنید, راه های فرار اختصاصی را فراهم کنید, و از ورود آلاینده های غیرفلزی به داخل حفره جلوگیری می کند.

و قانون طلایی خطوط خودکار را به خاطر بسپارید: دستگاه دقیقا همان کاری را که شما به آن می گویید انجام می دهد, هر چرخه.

اگر روند درست باشد, برای همیشه ریخته گری خوبی تولید خواهد کرد. اگر روند اشتباه است, آن را سریعتر از هر خط دستی تا کنون ریخته گری بد تولید می کند.